JP5439689B2 - Brake disc for bicycle - Google Patents

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Description

本願発明は自転車用ブレーキディスクに関し、特に高耐摩耗性、高耐温度性、低熱伝導の自転車用ブレーキディスクに関する。     The present invention relates to a bicycle brake disc, and more particularly to a bicycle brake disc having high wear resistance, high temperature resistance, and low thermal conductivity.

自転車は広く普及した日常的な乗り物である。自転車にはディスクブレーキシステムを有するものがあり、このディスクブレーキシステムは１個のブレーキディスクと２個のディスクブレーキパッドを具備する。     Bicycles are a widespread everyday vehicle. Some bicycles have a disc brake system, and the disc brake system includes one brake disc and two disc brake pads.

ブレーキディスクは自転車のハブに取り付けられ、ディスクブレーキパッドはブレーキディスクの両側に取り付けられる。ユーザがこのディスクブレーキシステムを操作すると、ディスクブレーキパッドが内側に移動してブレーキディスクを締め付ける。このディスクブレーキパッドとブレーキディスク間の摩擦により車輪は徐々に回転を停止する。   The brake disc is attached to the bicycle hub, and the disc brake pads are attached to both sides of the brake disc. When the user operates the disc brake system, the disc brake pad moves inward to tighten the brake disc. The wheel gradually stops rotating due to friction between the disc brake pad and the brake disc.

自転車は現在軽量化の傾向にあり、その部品はカーボンファイバーやアルミ合金のような軽合金などの軽材料で作られる。   Bicycles are currently in a trend of weight reduction and their parts are made of light materials such as carbon fiber and light alloys such as aluminum alloys.

ブレーキディスクも同様にこれらの材料で作られる。しかしながら、ディスクブレーキパッドとブレーキディスク間の摩擦により高温となり、一方、カーボンファイバーは低耐摩耗性、低耐温度性である。   Brake discs are made of these materials as well. However, the high temperature is caused by friction between the disc brake pad and the brake disc, while carbon fiber has low wear resistance and low temperature resistance.

したがって、カーボンファイバーはディスクブレーキパッドに対して摺擦するには適さない。そのため、ブレーキディスクを２枚の外側ディスクと１枚の内側ディスクに分割する。   Therefore, carbon fiber is not suitable for rubbing against the disc brake pad. Therefore, the brake disk is divided into two outer disks and one inner disk.

外側ディスクはディスクブレーキパッドに対して摺擦するのに使用されるため、外側ディスクは金属で作られる。内側ディスクは外側ディスクの間に締め付けられ接着剤で接着される。内側ディスクは全重量を削減するためカーボンファイバーで作られる。   Since the outer disk is used to rub against the disk brake pad, the outer disk is made of metal. The inner disk is clamped between the outer disks and bonded with an adhesive. The inner disc is made of carbon fiber to reduce overall weight.

しかしながら、このブレーキディスクには以下の欠点がある。   However, this brake disc has the following drawbacks.

外側ディスクは金属で作られるが、外側ディスクの変形抵抗は十分には良好ではない。外側ディスクの厚さは非常に小さく、したがって外側ディスクは変形し易い。   The outer disk is made of metal, but the deformation resistance of the outer disk is not good enough. The thickness of the outer disk is very small and therefore the outer disk is easily deformed.

これに加えて、金属は熱を容易に伝導するので、摩擦で発生した熱は迅速に内側ディスクに伝導し、内側ディスクと外側ディスクの間の接着剤を溶かし、その機能を失わせる。その結果、内側ディスクと外側ディスクは分離し、ブレーキディスク全体は破壊する。   In addition to this, the metal easily conducts heat, so the heat generated by friction is quickly conducted to the inner disk, causing the adhesive between the inner and outer disks to melt and lose its function. As a result, the inner and outer disks are separated and the entire brake disk is destroyed.

製造者達は、炭化ケイ素セラミックス等の高耐摩耗性、高耐温度性、低熱伝導の材料で作られるブレーキディスクを発明している。しかしながら、これらの材料を入手するのは困難であり、ブレーキディスクは非常に薄く製造され、従って非常に壊れ易いものであった。   Manufacturers have invented brake discs made of materials with high wear resistance, high temperature resistance and low thermal conductivity, such as silicon carbide ceramics. However, it was difficult to obtain these materials and the brake discs were made very thin and therefore very fragile.

本発明は、これらの欠点を克服し、上記問題を軽減あるいは除去した自転車用ブレーキディスクを提供する。   The present invention provides a bicycle brake disc that overcomes these disadvantages and that reduces or eliminates the above problems.

本願発明の目的は、高耐摩耗性、高耐温度性、低熱伝導の耐久性のある自転車用ブレーキディスクを提供することである。     An object of the present invention is to provide a bicycle brake disc having high wear resistance, high temperature resistance, and low heat conductivity and durability.

上記目的を達成するため、本発明に係る自転車用ブレーキディスクは１個の内側ディスクと２個の外側ディスクと多数個のブレーキユニットとを有する。このブレーキユニットはブレーキディスクパッドに摺擦するために使用され、外側ディスクはブレーキディスクパッドに摺擦することがない。各々のブレーキユニットは小さな凸状物であるので、高耐摩耗性、高耐温度性、低熱伝導性の材料で容易に製造でき、且つ十分の強度を維持することができる。これらの特性を有する材料を用いることにより、この自転車用ブレーキディスクは熱によっては容易には変形せず、外側ディスクと内側ディスクとの間の接着剤は外側ディスクからの熱によっては容易には溶融しない。各ブレーキユニットは、摺擦するために使用され、外側ディスクとは独立しているので、外側ディスクは軽い材料で作ることが出来、全重量もまた減少する。     In order to achieve the above object, a bicycle brake disk according to the present invention includes one inner disk, two outer disks, and a plurality of brake units. The brake unit is used to rub against the brake disc pad, and the outer disc does not rub against the brake disc pad. Since each brake unit is a small convex object, it can be easily manufactured with a material having high wear resistance, high temperature resistance and low thermal conductivity, and can maintain sufficient strength. By using materials with these characteristics, this bicycle brake disc does not deform easily due to heat, and the adhesive between the outer disc and the inner disc melts easily due to heat from the outer disc. do not do. Since each brake unit is used for rubbing and is independent of the outer disk, the outer disk can be made of a light material and the overall weight is also reduced.

本発明の他の目的、効果および新規な特徴は、以下の詳細な説明と、ここに添付する図面により、一層明確になるであろう。   Other objects, advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.

本願発明に係る自転車用ブレーキディスクの第１の実施例の斜視図。1 is a perspective view of a first embodiment of a bicycle brake disc according to the present invention. FIG. 図１における自転車用ブレーキディスクの分解斜視図。The disassembled perspective view of the brake disc for bicycles in FIG. 図１における自転車用ブレーキディスクの部分断面側面図。The partial cross section side view of the brake disc for bicycles in FIG. 図１における自転車用ブレーキディスクのブレーキユニットの斜視図。The perspective view of the brake unit of the brake disc for bicycles in FIG. 本願発明に係る自転車用ブレーキディスクの第２の実施例の斜視図。The perspective view of the 2nd Example of the brake disc for bicycles concerning this invention. 図５における自転車用ブレーキディスクのブレーキユニットの斜視図。The perspective view of the brake unit of the brake disc for bicycles in FIG.

図１および図２に示すように、本願発明の自転車用ブレーキディスクは、１個の内側ディスク１０と２個の外側ディスク２０と多数個のブレーキユニット３０とを具える。     As shown in FIGS. 1 and 2, the bicycle brake disk of the present invention includes one inner disk 10, two outer disks 20, and a plurality of brake units 30.

図２乃至図４に示すように、内側ディスク１０は多数の内側固定孔１１を有する。内側固定孔１１は内側ディスク１０に貫通して形成され、個別に環状に配列される。   As shown in FIGS. 2 to 4, the inner disk 10 has a large number of inner fixing holes 11. The inner fixing holes 11 are formed through the inner disk 10 and are individually arranged in an annular shape.

外側ディスク２０は内側ディスク１０の２つの面にそれぞれ装着され、内側ディスク１０を締め付ける。各々の外側ディスク２０は多数の外側固定孔２１を有する。この外側固定孔２１は外側ディスク２０に貫通して形成され、個別に環状に配列される。   The outer disk 20 is mounted on each of the two surfaces of the inner disk 10 and tightens the inner disk 10. Each outer disk 20 has a number of outer fixing holes 21. The outer fixing holes 21 are formed so as to penetrate the outer disk 20 and are individually arranged in an annular shape.

一実施例においては、内側ディスク１０はカーボンファイバーやグラスファイバー或いはエンジニアリングプラスチックで作られ、また外側ディスク２０はカーボンファイバーやグラスファイバー、或いはエンジニアリングプラスチックで作られる。外側ディスク２０と内側ディスク１０は接着剤で互いに接着される。   In one embodiment, the inner disk 10 is made of carbon fiber, glass fiber, or engineering plastic, and the outer disk 20 is made of carbon fiber, glass fiber, or engineering plastic. The outer disk 20 and the inner disk 10 are bonded to each other with an adhesive.

ブレーキユニット３０は内側ディスク１０と外側ディスク２０とに装着され、外側ディスク２０の間に締め付けられる。各ブレーキユニット３０はフランジ部３１と２個の突出部３２とを有する。フランジ部３１は内側ディスク１０の１つの内側固定孔１１に装着され、フランジ部３１の２つの相対する面はそれぞれ外側ディスク２０に当接する。   The brake unit 30 is mounted on the inner disk 10 and the outer disk 20 and is clamped between the outer disks 20. Each brake unit 30 has a flange portion 31 and two projecting portions 32. The flange portion 31 is attached to one inner fixing hole 11 of the inner disk 10, and two opposing surfaces of the flange portion 31 abut against the outer disk 20.

２個の突出部３２はフランジ部３１の２つの相対する面にそれぞれ形成され、それぞれ外側ディスク２０の外に突出するように、外側ディスク２０の外側固定孔２１に装着される。   The two projecting portions 32 are formed on two opposing surfaces of the flange portion 31, respectively, and are attached to the outer fixing holes 21 of the outer disc 20 so as to project out of the outer disc 20.

フランジ部３１の面積は各突出部３２の面積より大きい。ブレーキユニット３０は高耐摩耗性、高耐温度性、低熱伝導性の材料で作られる。   The area of the flange 31 is larger than the area of each protrusion 32. The brake unit 30 is made of a material having high wear resistance, high temperature resistance, and low thermal conductivity.

一実施例においては、ブレーキユニット３０はセラミックで作られる。フランジ部３１は長形であり、フランジ部３１の２つの相対する側面は湾曲している。各突出部３２は長形であり、突出部３２の２つの相対する側面は湾曲している。   In one embodiment, the brake unit 30 is made of ceramic. The flange portion 31 is long, and two opposite side surfaces of the flange portion 31 are curved. Each protrusion 32 is elongated, and two opposing side surfaces of the protrusion 32 are curved.

上述の自転車用ブレーキディスクを使用すると、外側ディスク２０の外に僅かに突出するブレーキユニット３０はディスクブレーキパッドに対して摺擦するために使用される。   When the above-described bicycle brake disc is used, the brake unit 30 slightly protruding outside the outer disc 20 is used to rub against the disc brake pad.

各々のブレーキユニット３０は小さな凸状物であるので、ブレーキユニット３０は高耐摩耗性、高耐温度性、低熱伝導性の材料で容易に製造できる。更に、ブレーキユニット３０は十分の強度を維持することができるので、ブレーキディスク全体は脆弱ではない。   Since each brake unit 30 is a small convex object, the brake unit 30 can be easily manufactured with a material having high wear resistance, high temperature resistance, and low thermal conductivity. Furthermore, since the brake unit 30 can maintain sufficient strength, the entire brake disk is not fragile.

これらの特徴を有する材料を用いるので、この自転車用ブレーキディスクは熱によっては容易には変形せず、外側ディスク２０と内側ディスク１０との間の接着剤は外側ディスク２０からの熱によっては容易には溶融しない。   Since a material having these characteristics is used, the bicycle brake disk is not easily deformed by heat, and the adhesive between the outer disk 20 and the inner disk 10 is easily deformed by heat from the outer disk 20. Does not melt.

各ブレーキユニット３０は外側ディスク２０とは独立しているので、外側ディスク２０は軽い材料で作ることが出来、全重量もまた減少する。   Since each brake unit 30 is independent of the outer disk 20, the outer disk 20 can be made of a light material and the overall weight is also reduced.

図５および図６に示す別の実施例においては、フランジ部３１Ａは円形であり、各突出部３２Ａも円形である。   In another embodiment shown in FIGS. 5 and 6, the flange portion 31A is circular, and each protrusion 32A is also circular.

別の実施例においては、フランジ部および突出部は図形や文字に形作られる。   In another embodiment, the flanges and protrusions are shaped into figures and characters.

別の実施例においては、ブレーキユニットは酸化アルミニウムや酸化ジルコニウム或いは炭化ケイ素で作られる。   In another embodiment, the brake unit is made of aluminum oxide, zirconium oxide or silicon carbide.

別の実施例においては、外側ディスクは金属で作られ、内側ディスクも金属で作られる。外側ディスクと内側ディスクは互いに溶接され、あるいは接着剤で接着される。   In another embodiment, the outer disk is made of metal and the inner disk is also made of metal. The outer disk and the inner disk are welded together or bonded with an adhesive.

別の実施例においては、外側ディスクと内側ディスクの材料は異なっていてもよい。   In other embodiments, the material of the outer and inner disks may be different.

上記の記載において、本発明の様々な特徴や効果が、発明の詳細な構造や特性と共に述べられたが、これらの開示は例示に過ぎない。詳細、特に形状や大きさ或いは部品の配列に関する事項などの詳細は、添付の請求の範囲で表現された用語の広い一般的な意味で示される限度において、発明の原理の範囲内での変更は出来るものである。   In the above description, various features and effects of the present invention have been described, along with the detailed structure and properties of the invention, but these disclosures are merely exemplary. Details, particularly details such as matters relating to shape, size or arrangement of parts, are to be considered within the broad general meaning of the terms expressed in the appended claims and are not subject to change within the scope of the principles of the invention. It is possible.

Claims (7)

そこに貫通して形成され個別に環状に配列される多数の内側固定孔を有する内側ディスクと、
前記内側ディスクの２つの面にそれぞれ装着され該内側ディスクを締め付けるものであって、各々はそこに貫通して形成され個別に環状に配列される多数の外側固定孔を有する２個の外側ディスクと、
前記内側ディスクと前記外側ディスクとに装着され該外側ディスクの間に締め付けられ、各々は
前記内側ディスクの多数の内側固定孔のひとつに装着され、その２つの相対する面はそれぞれ前記外側ディスクに当接し、２個の突出部とを有するフランジ部と、
前記フランジ部の２つの相対する面にそれぞれ形成され、前記外側ディスクの多数の外側固定孔のひとつにそれぞれ装着され該外側ディスクの外に突出する２個の突出部と、を有する多数のブレーキユニットと、
を具える自転車用ブレーキディスクにおいて、
前記フランジ部の面積は各々の前記突出部の面積より大きく、前記ブレーキユニットは高耐摩耗性、高耐温度性、低熱伝導性の材料で作られる自転車用ブレーキディスク。 An inner disk having a large number of inner fixing holes formed therethrough and annularly arranged individually;
Two outer disks each mounted on two surfaces of the inner disk and tightening the inner disk, each having a plurality of outer fixing holes formed therethrough and individually annularly arranged; ,
Mounted on the inner and outer disks and clamped between the outer disks, each mounted in one of a number of inner fixing holes in the inner disk, the two opposite surfaces of which respectively contact the outer disk. A flange portion in contact with and having two protrusions;
A plurality of brake units each formed on two opposing surfaces of the flange portion, each having two protrusions mounted on one of a plurality of outer fixing holes of the outer disk and protruding outside the outer disk. When,
Bicycle brake discs with
The area of the flange portion is larger than the area of each of the protrusions, and the brake unit is a bicycle brake disc made of a material having high wear resistance, high temperature resistance, and low thermal conductivity. 前記フランジ部は長形であり、該フランジ部の２つの相対する側面は湾曲しており、前記突出部は長形であり、該突出部の２つの相対する側面は湾曲している請求項１に記載の自転車用ブレーキディスク。     The flange portion is elongated, two opposing side surfaces of the flange portion are curved, the protrusion is elongated, and the two opposite side surfaces of the protrusion are curved. Bicycle brake disc as described in 1. 前記フランジ部は円形であり、前記各突出部は円形である請求項１に記載の自転車用ブレーキディスク。     The bicycle brake disk according to claim 1, wherein the flange portion is circular, and the protrusions are circular. 前記ブレーキユニットはセラミックで作られる請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の自転車用ブレーキディスク。     The bicycle brake disk according to any one of claims 1 to 3, wherein the brake unit is made of ceramic. 前記ブレーキユニットは酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム或いは炭化ケイ素で作られる請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の自転車用ブレーキディスク。     The bicycle brake disk according to any one of claims 1 to 3, wherein the brake unit is made of aluminum oxide, zirconium oxide, or silicon carbide. 前記外側ディスクはカーボンファイバー、グラスファイバー或いはエンジニアリングプラスチックで作られ、前記内側ディスクはカーボンファイバー、グラスファイバー或いはエンジニアリングプラスチックで作られ、該外側ディスクと内側ディスクは接着剤で互いに接着される請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の自転車用ブレーキディスク。     The outer disk is made of carbon fiber, glass fiber or engineering plastic, the inner disk is made of carbon fiber, glass fiber or engineering plastic, and the outer disk and inner disk are bonded to each other with an adhesive. The bicycle brake disk according to claim 5. 前記外側ディスクは金属で作られ、前記内側ディスクは金属で作られ、該外側ディスクと内側ディスクは互いに溶接され、或いは接着剤で接着される請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の自転車用ブレーキディスク。     6. The outer disk is made of metal, the inner disk is made of metal, and the outer disk and the inner disk are welded together or bonded with an adhesive. Brake discs for bicycles.
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